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双层自组装分子/离子液体复合润滑薄膜的制备及其摩擦学性能研究
  • ISSN号:1004-0595
  • 期刊名称:《摩擦学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TH117.3[机械工程—机械设计及理论]
  • 作者机构:湘潭大学机械工程学院,湖南湘潭411105
  • 相关基金:国家自然科学基金(51405413和51475402)资助
中文摘要:

利用自组装和喷覆技术,在单晶硅(Si)表面制备了N-3-(三甲氧基硅烷基)丙基乙二胺(DA)-月桂酰氯(LA)-1-十二烷基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体(ILs)双层自组装分子/离子液体复合润滑薄膜(DA-LA-ILs).采用接触角测量仪、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和原子力显微镜(AFM)对复合润滑薄膜进行了润湿性能、分子组分、微观形貌和微尺度黏附行为的研究;利用球-盘摩擦磨损试验机研究了该薄膜的摩擦学性能.结果表明:经DA-LA-ILs复合润滑薄膜改性后,有效改善了Si表面的微观黏着性能;同时,相较于DA-LA双层自组装分子膜改性的Si表面和直接由ILs修饰的Si表面,该复合润滑薄膜具有良好的宏观减摩抗磨性能.研究为DA-LA-ILs复合润滑薄膜应用于微机电系统,降低微接触表面的黏着并提高耐磨性能提供了理论依据和试验基础.

英文摘要:

Combining self-assembly technology and spray painting method, the dual self-assembled monolayers/Ionic liquids composite lubrication films(DA-LA-ILs), which including N-[3-(Trimethoxysilyl)propyl] ethylenediamine(DA),Lauroyl Chloricle(LA) and 1-Dodecyl-3-Methylimidazolium Hexafluorophosphate Ionic liquids(ILS), were prepared on silicon(Si) substrates. The water contact angle meter, Fourier transform infrared spectroscopy and atomic force microscope were used to characterize the wettability the molecular components, microscopic morphologies and microscale adhesion behaviors of the films. The tribological properties of the films were analyzed by a ball-on-plate tribolometer. The investigation reveals that the adhesion properties of Si surface were effectively improved after being modified by the DA-LA-ILs composite lubrication film. Meanwhile, compared with the DA-LA dual sel-assembled monolayers and ILs modified Si substrate, the composite lubricating film showed the best friction-reduction and wearresistance properties. The results provide theoretical foundation and experimental basis for the applications of DA-LAILs composite lubricating film to reduce the adhesion between micro surfaces and improved wear resistance in microelectro mechanical systems.

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期刊信息
  • 《摩擦学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院兰州化学物理研究所
  • 主编:薛群基
  • 地址:兰州市天水中路18号
  • 邮编:730000
  • 邮箱:tribology@lzb.ac.cn
  • 电话:0931-4968238
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-0595
  • 国内统一刊号:ISSN:62-1095/O4
  • 邮发代号:54-42
  • 获奖情况:
  • 中国科学院优秀期刊三等奖,甘肃省达标期刊优秀奖,1999年、2000年连续2年获工程类学术影响因子第一名
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11879